山西省大同市平泉中学2023年高一物理下学期期末试题含解析

山西省大同市平泉中学2023年高一物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.关于不在同一直线上两个分运动的合成，下列说法中正确的是（

）A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B．两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C．只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动D．两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等参考答案：D2.某学校田径运动场跑道示意图如图所示，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400m、800m赛跑的起点；B点是100m赛跑的起跑点，在校运动会中，甲、乙、丙三个同学分别参加了100m、400m和800m比赛，则A．甲的位移最小

B．丙的位移最大C．乙、丙的路程相等

D．丙的路程最大参考答案：D3.钓鱼岛自古就是我国固有领土，又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛，位置在距温州市约356千米、福州市约385千米、基隆市约190千米。若我国某海监船为维护我国对钓鱼岛主权，从福州出发去钓鱼岛巡航，到达钓鱼岛时航行了500千米。则下列说法中正确的是（

）A、该海监船位移大小是500千米，路程385千米B、该海监船位移大小是385千米，路程500千米C、该海监船在海上航行时，确定其位置时不可以看成质点D、此次航行平均速度大于平均速率参考答案：B4.用一水平方向的力F将一块重为G的木块紧压在竖直的墙壁上，使木块保持静止，下列说法中正确的是

A．F<G

B．F=G

C．增大F，木块与墙壁的静摩擦力也增大D．增大F，木块与墙壁的静摩擦力仍不变参考答案：D5.（单选）如左下图所示，轻质弹簧秤通过两只定滑轮，两边各挂一只5N的砝码，不计一切摩擦，则弹簧秤的读数为（

）A．10N

B．5N

C．0

D．无法确定

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）（2014秋?肃南裕县校级期末）某质点沿直线运动，其位移x和所用时间t满足方程2t2+5t=x，由此可知这个质点运动的初速度为m/s，加速度为m/s2，3s末的瞬时速度为m/s．参考答案：5，4，17由x==5t+2t2，知v0=5m/s，a=4m/s2，根据速度时间公式v=v0+at得，3s末的速度为17m/s．故本题答案为：5，4，17．7.质量为2kg的物体从离地80m高处开始做自由落体运动。则物体开始下落后的第三秒内重力做功的平均功率P1=

w,物体着地前的瞬间重力的即时功率P2=

w（g=10m/s2）参考答案：8.参考答案：9.(填空)（2015春?博乐市期中）把一石块从高30m的某处，以5.0m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，石块落地时的速率是m/s；整个过程所用时间为s．（g取10m/s2）参考答案：：25，解：根据h=得，t=，落地时竖直分速度，根据平行四边形定则知，石块落地的速率v==25m/s．故答案为：25，．10.如图所示，线段OA＝2AB，A、B两球质量相等．当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比FAB∶FOB为____________参考答案：11.探究功与物体速度变化的关系实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后而部分点迹比较均匀，回答下列问题：（1）适当垫高木板是为了__________________________________；（2）通过纸带求小车速度时应使用纸带的（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）

（3）若实验作了n次，所用椽皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是_________________。（4）在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是

A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．每次实验不必算出橡皮筋对小车做功的具体数值参考答案：（1）

平衡摩擦力

（2）

后面部分

（3）

W与速度v的平方成正比

或者

（4）

ACD

12.如图所示，在倾角为α的斜面的顶点将小球水平抛出，若抛出时的初速度较大，小球落到斜面上时的速度也较大，因此有人猜想“小球落到斜面上的速度大小与平抛的初速度大小成正比”。这个猜想是________（选填“正确的”或“不正确的”）。若α=300，小球抛出时的动能为6J，则小球落到斜面上时的动能为______J。参考答案：___正确的________；_______14___13.地球同步卫星到地心的距离r可用质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=

．参考答案：【考点】同步卫星．【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量．【解答】解：根据万有引力提供向心力，列出等式：=mr，r=故答案为：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.决定平抛运动物体飞行时间的因素是

A.初速度

B.抛出时的高度

C.抛出时的高度和初速度 D.以上均不对参考答案：C15.下图是光线从空气射入水中的示意图。图中是小婷同学画的光的折射光路图。她画得对吗？为什么？参考答案：小婷同学画得不对。（1分）因为光线从空气射入水中，入射角大于反射角。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．

（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求（用m1、m2表示）；

（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v=2.7×105m/s，运行周期T=4.7π×104s，质量m1=6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G=6.67×10-11N?m2/kg2，ms=2.0×1030kg）参考答案：（1）设A、B圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速度相同，设其为ω，由牛顿运动定律，有：

且，设A、B之间的距离为r，又r=r1+r2，由上述各式得：

……①

由万有引力定律，有：

将①代入得：

令：

…②由牛顿第二定律，有：

……………③又可见星A的轨道半径： ……④由②③④式解得： ………………⑤代入⑤式中得：

代入数据得：

……………⑥

设，将其代入⑥式：

……⑦

可见分式的值随n的增大而增大，试令，得：

…………⑧

若⑦式成立，则必大于2，即暗星B的质量必大于，由此得出结论：

暗星B有可能是黑洞.17.据报道，一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童.已知管理人员到楼底的距离为18m，为确保能稳妥安全接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击.不计空气阻力，将儿童和管理人员都看作质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2.（1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？参考答案：（1）儿童下落过程，由运动学公式得，①（1分）管理人员奔跑的时间t≤t0②（1分）对管理人员奔跑过程，由运动学公式得，③（1分）由①②③并代入数据得，≥6m/s（1分）（2）假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为v0，由运动学公式得，（1分）得=12m/s>vm=9m/s（1分）

故管理人员应先加速到vm=9m/s，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底.（1分）设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3，位移分别为s1、s2、s3，由运动学公式得，④（1分）⑤（1分）⑥（1分）

⑦（1分）

⑧（1分）s1+s2+s3=s⑨（1分）由④～⑨并代入数据得，a≥9m/s2.（1分）18.如图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动，g=10m/s2，求：（1）小球在最高点的速度v1为多大时，球对杆的作用力为0？（2）当小球在最高点的速度v2=6m/s时，球对杆的作用力和方向．参考答案：考点： 牛顿第二定律；向心力．专题： 牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析： 杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度，对球在最高点进行受力分析，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解！解答： 解：小球在最高点时，对小球受力分析，受重力G和杆的弹力N，假定弹力N向下，如图所示；由牛顿第二定律